Instalki.pl » Aktualności » Nauka » Trzy nowo odkryte brązowe karły to absolutnie ekstremalne planety
Czwartek, 08 Kwiecień 2021 11:29, Wpisany przez Anna Borzęcka
brazowy-karzel
Nie chciałbyś trafić na żadną z nich.

Aby wykonać pełny obrót wokół własnej osi, Ziemia potrzebuje 24 godziny? Czy to dużo? W porównaniu do niektórych obiektów w kosmosie zdecydowanie tak. Astronomowie właśnie zidentyfikowali najszybciej obracające się wokół własnej osi brązowe karły w historii. Te rotują tak szybko, że gdyby rotowały jeszcze szybciej, najpewniej zostałyby rozdarte na strzępy. Wygląda zatem na to, że istnieje limit prędkości, z jaką takie obiekty mogą się obracać.

Nieudane gwiazdy


Omawiane trzy brązowe karły rotują dziesięć razy szybciej niż Jowisz, którego okres obrotu wynosi niecałe dziesięć godzin. Zatem, te potrzebują zaledwie godzinę, by wykonać pełny obrót wokół własnej osi. To o 30% mniej niż poprzednie uznawane za najszybciej rotujące, odkryte dotychczas brązowe karły. Praca poświęcona ekstremalnemu trio wkrótce ukaże się w czasopiśmie Astronomical Journal.



Brązowe karły bardzo często nazywa się nieudanymi gwiazdami bądź niewypałami. Nie bez powodu. Te są większe niż większość planet, ale w ich jądrach występuje zbyt małe ciśnienie, by doszło tam do reakcji przemiany wodoru w hel, które są głównym źródłem energii gwiazd ciągu głównego.

Rezultat szeregu obserwacji


Aby zmierzyć prędkość obrotową trzech brązowych karłów, zespół astronomów z kanadyjskiego Uniwersytetu Zachodniego Ontario wykorzystał Kosmiczny Teleskop Spitzera. Poprawność fotometrycznych danych potwierdzono następnie z pomocą obserwacji przeprowadzonych przez znajdujący się na hawajskiej górze Mauna Kea teleskop Bliźniak Północny wchodzący w skład Obserwatorium Gemini oraz przez zlokalizowany w Chile Teleskop Baade, będący jednym z Teleskopów Magellana.

„Użyliśmy Kosmicznego Teleskopu Spitzera, by monitorować zmiany ogólnej jasności brązowych karłów w czasie.”, wyjaśnia jedna z badaczek, Megan Tannock. „Plamy na ich powierzchniach – podobnie jak Wielka Czerwona Plama Jowisza – powodują zwiększanie i zmniejszanie jasności, gdy pojawiają się polu widzenia, by zaraz z niego zniknąć za sprawą rotacji planet. Dzięki temu, na podstawie powtarzających się z mian jasności, byliśmy w stanie określić okresy obrotowe tych obiektów.”

Zabójcza prędkość


Jak wykazali astronomowie, trzy brązowe karły - 2MASS J04070752+1546457, 2MASS J12195156+3128497 oraz 2MASSJ03480772−6022270 obracają się wokół własnej osi z prędkością około 350 tysięcy kilometrów na godzinę. W rezultacie ich grawitacja „ostatkami sił” zapobiega rozerwaniu ich na strzępy.



Choć badacze próbowali, nie udało im się znaleźć brązowych karłów rotujących jeszcze szybciej. Oznacza to, że ci prawdopodobnie trafili na limit prędkości obrotowej tego typy planet. Ich zdaniem musi istnieć jakiś mechanizm hamujący, który ogranicza prędkość obrotową brązowych karłów.

Rzecz jasna, ekstremalna prędkość obrotowa trzech planet nie pozostaje bez wpływu na wszystko to, co ma miejsce w ich atmosferach. Przede wszystkim ta sprawia, że cyklony czy antycyklony w nich wiejące są mniejsze niż te wiejące w atmosferach brązowych karłów obracających się wolniej. Ale dlaczego trzy omawiane brązowe karły rotują tak szybko? Naukowcy przypuszczają, że ma to coś wspólnego z miejscem, w którym powstały.

„Brązowe karły powstają w taki sam sposób jak gwiazdy, w wyniku zapadnięcia się olbrzymiego obłoku molekularnego. Początkowa prędkość ich rotacji zależy od ilości materiału w tym obłoku i jego rozmieszczenia.”, powiedziała Tannock. „Prędkość rotacji brązowych karłów może się na dodatek zwiększać wraz z upływem lat. Gdy brązowe karły się starzeją, ochładzają się i kurczą, a także zaczynają rotować szybciej, by zachować swój dotychczasowy moment pędu.”

Dotychczas astronomowie zdołali zmierzyć okresy obrotu tylko 80 brązowych karłów, czyli stosunkowo niewielkiej ich liczby. Większość z nich wykonuje pełny obrót wokół własnej osi w ciągu 2 do 10 godzin. Zdaniem Tannock jej zespół miał szczęście, że udało mu się znaleźć brązowe karły rotujące szybciej. Jednocześnie wierzy ona, że w przyszłości astronomowie znajdą więcej takich obiektów.

Źródło: NOIRLab, fot. tyt. NASA/JPL-Caltech